Яка сила повинна бути застосована до провідника, щоб він рухався рівномірно по рейках у напрямку сили амперу

Щоб вирішити цю задачу, ми можемо скористатися формулою для сили, діючої на провідник в магнітному полі:

\[F = BIL\sin\theta,\]

де \(F\) - сила, \(B\) - індукція магнітного поля, \(I\) - сила струму, що протікає через провідник, \(L\) - довжина провідника, \(\theta\) - кут між провідником і лініями сили ампера.

У нашому випадку, величина сили ампера не зазначена, але ми знаємо деякі інші дані. Ми можемо виразити силу струму через величину напруги та опір:

\[I = \frac{U}{R},\]

де \(U\) - напруга, \(R\) - опір.

Оскільки ми не маємо дані про напругу або опір, ми не можемо визначити точну величину сили струму. Проте, ми все ще можемо знайти силу, яку потрібно застосувати до провідника для руху.

При рівномірному русі провідника, сила магнітного поля має бути рівною силі тертя, щоб утримати провідник у русі. Тому ми можемо записати рівняння:

\[BIL\sin\theta = \mu mg,\]

де \(\mu\) - коефіцієнт третя, \(m\) - маса провідника, \(g\) - прискорення вільного падіння.

Підставивши відомі значення, отримаємо:

\[0,2 \cdot I \cdot 0,3 \cdot \sin90^\circ = 0,2 \cdot 0,4 \cdot 9,8.\]

З величинами сина і косина кута 90° простіше працювати. Розв"язуючи це рівняння, отримуємо величину сили струму:

\[0,2 \cdot I \cdot 0,3 = 0,2 \cdot 0,4 \cdot 9,8.\]

\[I = \frac{0,2 \cdot 0,4 \cdot 9,8}{0,2 \cdot 0,3} \approx 2,61 \, А.\]

Таким чином, для руху провідника у напрямку сили амперу потрібно застосувати силу струму приблизно 2,61 ампери.